针对液压阀内漩涡流场及其诱发振动噪声的非定常流动激励力特性,采用计算流体力学方法对内部漩涡流动进行了数值计算,分析了阀内涡系结构的成因及流动特性,对比了不同漩涡识别方法捕捉阀内涡系结构的特性。结果表明:液压阀的流量特性为快开型,阀内不同节流段的压力损失特性不同。液压阀内出现分离涡、对冲涡、死区涡和迪恩涡四种典型的漩涡结构,漩涡的成因各异。在不同工况下,迪恩涡区域的压力脉动均较强,且受流量和漩涡的叠加影响,压力脉动幅值与阀门开度不是线性相关,在50%阀门开度时,压力脉动幅值最大。对比4种不同涡识别方法发现,Ω-Liutex方法有助于识别液压阀内漩涡结构。

针对具有复杂围护结构光学窗口传热特性,建立了高热流作用下的光学窗口及其复杂围护结构的辐射-导热传热模型,分别讨论了窗口的辐射半透明、光谱选择性、外部加热热流以及窗口尺寸对其瞬态温度响应的影响。结果表明,忽略窗口半透明特征会产生最大31.4%误差,忽略光谱选择性会产生最大40.4%误差;窗口外部气动加热热流影响显著,温度响应随热流的增大而急剧增大;窗口厚度对其传热特性的影响较大,随着厚度的增大窗口温度响应减小;而窗口半径产生的影响可忽略不计。

为解决汽缸中分面局部汽密性薄弱问题,提出一种自紧式W形金属密封结构改善汽缸中分面局部汽密性的新方法。阐述自紧式W形密封的结构组成及改善汽缸局部汽密性工作机制。建立W形密封结构工作全过程有限元模型,分析工作全过程中W形密封结构的密封性能及压缩回弹性能,并研究各工作参数对接触压力、接触宽度的影响。结果表明,自紧式W形密封结构压缩-卸载后回弹率达到92.3%,具有优异回弹性能和重复使用性;高温承压后,接触区域最大接触应力及接触宽度均增大,具备良好的自紧特性;材料许可范围内,压缩量、工作压力增大,最大接触应力、接触宽度均增大,密封性能提高;温度升高,密封性能下降。W形密封结构可用于提高汽缸中分面汽密性薄弱区域密封性能。